有的不銹鋼(gang)管道設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?
(1)我國化工(gong)行業標準HG/T 20256《化工(gong)高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道(dao)通(tong)用技術規范》,管(guan)道(dao)分為A、H兩個系列。A系列管(guan)道(dao)適用于(yu)壓(ya)(ya)力(li)(li)等級(ji)(ji) Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通(tong)用化工(gong)高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道(dao)的(de)設計、制造和(he)施工(gong);H系列管(guan)道(dao)適用于(yu)壓(ya)(ya)力(li)(li)等級(ji)(ji)PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓(ya)(ya)氫(qing)氮(dan)氣合(he)成和(he)尿素裝置的(de)高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)道(dao)的(de)設計、制造和(he)施工(gong)。
高壓(ya)不銹鋼管道材(cai)料許用應力應按現行(xing)國(guo)家標準GB/T 20801.2《壓(ya)力管道規(gui)(gui)范(fan) 工(gong)業管道第(di)2部分:材(cai)料》的有關(guan)規(gui)(gui)定(ding)取(qu)值。高壓(ya)管道用鍛件材(cai)料許用應力應按現行(xing)國(guo)家標準GB/T150.2《壓(ya)力容器 第(di)2部分:材(cai)料》的有關(guan)規(gui)(gui)定(ding)取(qu)值。
A系列(lie)的(de)(de)彎管(guan)(guan)和(he)H系列(lie)的(de)(de)彎管(guan)(guan)、焊接三通(tong)、透鏡墊及采用(yong)(yong)螺紋(wen)法蘭連(lian)接的(de)(de)直管(guan)(guan),其原材料所用(yong)(yong)高壓(ya)管(guan)(guan)子的(de)(de)壁厚(hou)宜為(wei)正偏差(cha)。
高壓(ya)法蘭和(he)法蘭蓋應(ying)采用(yong)(yong)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)制(zhi)造,鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)級別不得(de)低于(yu)行業標準NB/T 47008《承壓(ya)設備用(yong)(yong)碳素鋼(gang)和(he)合(he)金鋼(gang)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低溫(wen)承壓(ya)設備用(yong)(yong)低合(he)金鋼(gang)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》和(he)NB/T 47010《承壓(ya)設備用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)和(he)耐熱(re)鋼(gang)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》規(gui)定的Ⅲ級。
(2)超(chao)高(gao)壓(ya)不銹鋼管(guan)道的(de)(de)(de)壁厚計(ji)算可依據ASME B31.3《工藝管(guan)道》(第IX章高(gao)壓(ya)管(guan)道規定(ding)高(gao)壓(ya)指的(de)(de)(de)是超(chao)過ASME B16.5的(de)(de)(de)PN420(CL2500)額(e)定(ding)級(ji),規定(ding)設計(ji)溫度和材(cai)料組別(bie)所允許(xu)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li))。
高于在對(dui)應溫度下設(she)計壓力(li)的壓力(li)偏差(cha),對(dui)任何管道系統都是不允許的。卸壓時的累積除外。
①. 管道直(zhi)管段所需壁(bi)厚應按式(3.3.37)確定(ding)。
對于螺紋組件,應采用公稱螺紋深度(du)(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對直螺紋接頭,如下列(lie)情況符合,則外螺紋槽深度(du)無(wu)需考慮(lv):
a. 螺(luo)紋槽深度≤20%壁厚的;
b. 動外(wai)徑(jing)(jing)與內徑(jing)(jing)比(bi)D/d>1.1;
c. 內螺紋連接提供足夠的(de)補強;
d. 螺紋加上退刀部分長(chang)度(du)超出(chu)補強的距離≤管道(dao)的公稱壁厚。
藉連接而(er)獲得的足夠補強定義是(shi):為保證(zheng)接頭的靜爆破(po)壓力(li)≥管(guan)道無螺紋(wen)部分的爆破(po)強度所(suo)需(xu)的補強是(shi)否足夠,應按(an)要求驗(yan)證(zheng)。
③. 超高壓內壓直管(guan)的壁厚計算
內壓設計壁(bi)厚(hou)t應不小(xiao)于按具體規(gui)定外徑(jing)和最(zui)小(xiao)壁(bi)厚(hou)管道的(de)(de)式(3.3.38)計算(suan)的(de)(de)厚(hou)度(du)或按具有規(gui)定內徑(jing)和最(zui)小(xiao)壁(bi)厚(hou)管道的(de)(de)式(3.3.39)計算(suan)的(de)(de)厚(hou)度(du)。
④. 超高壓(ya)外(wai)壓(ya)直管的(de)壁厚計算
對于D/t<3.33的(de)管道(dao),若管道(dao)至少一端(duan)暴露(lu)在完(wan)全的(de)外(wai)(wai)壓中而產生軸向外(wai)(wai)壓應力(li)者,外(wai)(wai)壓直(zhi)(zhi)管壓力(li)設計(ji)厚度應按(an)(an)高壓內(nei)壓直(zhi)(zhi)管壁厚計(ji)算公式確定(ding)。對D/t≥3.33和(he)D/t<3.33兩端(duan)都不承受外(wai)(wai)壓的(de)管道(dao),其壓力(li)設計(ji)壁厚應按(an)(an)ASMEB31.3普通壓力(li)承受外(wai)(wai)壓的(de)直(zhi)(zhi)管壁厚計(ji)算公式確定(ding),但(dan)應力(li)值應取自 ASME B31.3表K-1。
⑤. 超(chao)高壓管道材料的一些特(te)殊要求(qiu)
不(bu)允許使用球墨鑄鐵或(huo)其他鑄鐵。鍍鋅材(cai)料不(bu)允許用于受壓組件(jian),也(ye)不(bu)能用焊(han)接方(fang)法連接到(dao)受壓組件(jian)上(shang)去。
⑥. 超(chao)高壓管道無損檢測(ce)的一些特(te)殊要(yao)求
所有(you)環(huan)縫、縱縫和(he)支管連(lian)接焊縫均應(ying)按規定100%檢(jian)查。超聲波檢(jian)查不應(ying)代(dai)替(ti)射線照相(xiang)檢(jian)查,但可(ke)作為其補(bu)充。
(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超(chao)高壓(ya)管道(dao)(dao)設(she)計的要求。如果是油井(jing)(jing)超(chao)高壓(ya)管道(dao)(dao),也可(ke)參考API 6A《井(jing)(jing)口(kou)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)采(cai)油樹(shu)設(she)備規范》和(he)GB/T 22513《石油天然氣工業鉆井(jing)(jing)和(he)采(cai)油設(she)備井(jing)(jing)口(kou)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)采(cai)油樹(shu)》等標準來計算。